CN112432275A - 一种新型空调*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型空调***，属于被动式能源利用技术领域，该新型空调***包括：辐射制冷/集热模块、蓄能水箱、蓄冷水箱、水源热泵、冷却塔、电加热器、换热盘管、电动调节阀、止回阀、温度传感器、水泵、组合式空调箱、转轴模块。本发明将辐射制冷薄膜与太阳能吸热膜与传统空调***进行结合，并通过加装温度传感器和旁通管，实时监测水温并根据变化灵活切换对应模式，可充分利用自然冷源及热源，不仅可以降低空调***的能耗，同时，可根据用户需求灵活切换功能，可有效降低冬季热量损失，且无需另外加装设备，节省了安装成本，提高设备运行的经济性。
Description
技术领域
本发明属于被动式能源利用领域，具体来说，涉及一种新型空调***。
背景技术
随着空调技术的发展，暖通空调技术在人类生产生活中变得越来越重要，但随之而来的巨大能源消耗以及环境污染也成为了一个尚待解决的难题。现今，人类在追求环境舒适感的同时，也在寻找减少能源消耗的方法，节能减排等环保标语也成为近几年来国家所倡导的口号。为了满足日益增长的热舒适性和室内空气质量的需求，空调***的节能优化对于减少空调能耗，降低建筑能耗，从而缓解能源问题有重大意义。太阳能作为可再生能源，既清洁又环保，利用意义极高。同时，近年来，辐射制冷因其可在无需任何电力情况下从外太空免费获得冷量的工作方式，受到了广泛的关注，若是能够将传统空调***与辐射制冷技术相结合，并配以与之匹配的太阳能集热技术，形成一套新型空调***，这对降低空调***的能耗有重要的意义。
现有关于空调技术的公开文献中，夏季高温环境下传统空调***热源侧会因为环境温度高于水温而导致换热效率下降，从而导致整体工作效率下降。专利CN110057004A提供了一种新型空调***及成套装置，该***利用辐射制冷技术获得的冷量对冷却塔的出水实施再降温，以提高传统空调工作效率，但冷量利用率低，夏季无法灵活控制热源侧冷却水回水温度。专利CN211451236U公开了一种新型被动式空调***，将空调末端装置、被动冷却通风屋面、以及辐射制冷技术相结合，形成一种新型的空调***，利用辐射制冷薄膜与外太空换热获得免费冷量的特性，实现充分利用自然冷源，降低空调***的能耗。但整体实施较为复杂且功能单一，在冬季无法用于制热。
针对上述问题，本发明公开了一种新型空调***，该空调***将辐射制冷、太阳能集热、冷却塔辅助冷却降温相结合，在利用辐射制冷薄膜与外太空换热获得冷量，太阳能吸热膜吸收太阳辐射获得热量，充分利用自然能源的同时，通过加装温度传感器和旁通管，实时监测水温并根据变化灵活切换对应模式，实现能量的高效利用。同时，在不同季节可根据用户需求灵活切换制冷和制热功能，无需另外加装设备，节省了安装成本。同时，本发明可以在夏季夜间进行蓄冷和冬季日间蓄热，并在需要使用时释放蓄能水箱中的能量，达到调节负荷的作用。
发明内容
本发明提供了一种新型空调***，本发明将辐射制冷技术与太阳能集热技术、冷却塔辅助冷却降温相结合，形成一种新的空调***，该***在夏季通过辐射制冷材料获得额外冷量，在冬季通过太阳能吸热膜获得热量，并根据室外环境的不同送至不同末端，从而形成多种工作模式，有效降低空调***能耗。
为实现本发明的目的，本发明实施例采用以下技术方案：
本发明提供一种新型空调***，该新型空调***包括：
辐射制冷/集热模块、蓄能水箱、蓄冷水箱、水源热泵、冷却塔、第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵、第一电动调节阀、第二电动调节阀、第三电动调节阀、第四电动调节阀、第五电动调节阀、第六电动调节阀、第七电动调节阀、第八电动调节阀、第九电动调节阀、第十电动调节阀、第十一电动调节阀、第十二电动调节阀、第十三电动调节阀、第十四电动调节阀、第一止回阀、第二止回阀、第一换热盘管、第二换热盘管、第三换热盘管、组合式空调箱、混合室、过滤室、输送室、转轴模块、电加热器、第一温度传感器、第二温度传感器；所述的辐射制冷/集热模块由辐射制冷薄膜、太阳能吸热膜、保温材料、腔体、布水器、集水器组成；
作为优选例，所述一种新型空调***的各个部件的连接方式如下：
辐射制冷/集热模块的输出端接第一管道的输入端，第一管道的第一输出端接第二管道的输入端，第二管道的输出端接蓄能水箱第一输入端，蓄能水箱的第一输出端接第三管道的输入端，第三管道的输出端接第四管道的第一输入端，第四管道的输出端接辐射制冷/集热模块的输入端，第一管道的第二输出端接第五管道的输入端，第五管道的输出端接第二换热盘管的输入端，第二换热盘管的输出端接第六管道的输入端，第六管道的输出端接第四管道的第二输入端，第一止回阀在第二管道上，第一电动调节阀在第二管道中，第二电动调节阀在第三管道中，第三电动调节阀在第五管道中，第四电动调节阀在第六管道中，第二止回阀在第四管道中，第一水泵在第四管道中；
蓄能水箱的第二输出端接第七管道的输入端，第七管道的输出端接第八管道的第一输入端，第八管道的输出端接水源热泵的第一输入端，水源热泵的第一输出端接第九管道的输入端，第九管道的输出端接第一换热盘管的输入端，第一换热盘管的输出端接第十管道的输入端，第十管道的第一输出端接第十一管道的输入端，第十一管道的输出端接蓄能水箱的第二输入端，第十管道的第二输出端接第十二管道的输入端，第十二管道的输出端接第八管道的第二输入端，第五电动调节阀在第七管道中，第六电动调节阀在第九管道中，第七电动调节阀在第十管道中，第八电动调节阀在第十一管道中，第九电动调节阀在第十二管道中，第二水泵在第十管道中，第一温度传感器在第八管道中；
蓄能水箱的第三输出端接第十三管道的输入端，第十三管道的输出端接蓄冷水箱的第一输入端，蓄冷水箱的第一输出端接第十四管道的输入端，第十四管道的输出端接蓄能水箱的第三输入端，第十电动调节阀在第十三管道中，第十一电动调节阀在第十四管道中，第三水泵在第十三管道中；
水源热泵的第二输出端接第十五管道的输入端，第十五管道的第一输出端接第十六管道的输出端，第十六管道的输出端接蓄冷水箱的第二输入端，蓄冷水箱的第二输出端接第三换热盘管的输入端，第三换热盘管的输出端接第十七管道的输入端，第十七管道的输出端接第十八管道的第一输入端，第十八管道的输出端接冷却塔的输入端，冷却塔的输出端接第十九管道的输入端，第十九管道的输出端接第二十管道的第一输入端，第二十管道的输出端接水源热泵的第二输入端，第十五管道的第二输出端接第二十一管道的输入端，第二十一管道的输出端接第十八管道的第二输入端，第十五管道的第三输出端接第二十二管道的输入端，第二十二管道的输出端接电加热器输入端，电加热器的输出端接第二十三管道的输入端，第二十三管道的输出端接第二十管道的第二输入端，第十二电动调节阀在第十六管道中，第十三电动调节阀在第二十管道中，第十四电动调节阀在第二十二管道中，第四水泵在第十九管道中，第二温度传感器在第十九管道中；
第二十四管道的输出端与蓄能水箱的第四输入端相连，第二十四管道为补水管。
作为优选例，所述的一种新型空调***，其特征在于，所述的辐射制冷/集热模块正面贴有辐射制冷薄膜，辐射制冷/集热模块背面贴有太阳能吸热膜，辐射制冷/集热模块安装有转轴模块，辐射制冷/集热模块其余各个表面贴有保温材料，辐射制冷/集热模块中间部分为腔体，辐射制冷/集热模块的输入端为布水器的进水口，辐射制冷/集热模块的输出端为集水器的出水口。
作为优选例，所述的辐射制冷薄膜在8-13μm波段内发射率大于0.90，同时在0.25-3μm波段的反射率大于0.90辐射制冷薄膜可以是超材料光谱选择性膜、纳米激光性选择发射材料、辐射制冷涂层或涂料中的一种；
作为优选例，所述的太阳能吸热膜在0.25-3μm吸收率大于0.90。
本发明可实现多种工作模式，包括：冷却降温模式、预冷模式、蓄冷模式、供冷模式、预热模式、蓄热模式、供热模式，具体工作情况如下：
冷却降温模式：室外温度过高，导致冷却塔出水温度高于29℃，冷却塔冷却效率下降时，启动冷却降温模式，此时转动转轴模块使辐射制冷薄膜处于上部，打开第十电动调节阀、第十一电动调节阀、第十二电动调节阀，所述的蓄能水箱中的冷水在第三水泵的作用下经过第十四管道供给至蓄冷水箱，冷却水经水源热泵的第二输出端，通过第十五管道、第十六管道进入蓄冷水箱的第三换热盘管中，通过第三换热盘管与蓄冷水箱中冷水换热，冷水换热后水温升高，并从蓄冷水箱中送出，经过第十三管道返回蓄能水箱，冷却水降温后通过第十七管道、第十八管道进入冷却塔进行再次降温，再经由第十九管道、第二十管道返回水源热泵的第二输入端，进入水源热泵换热，提高换热效率，同时，第二温度传感器监控第十九管道水温，根据水温控制第十二电动调节阀、第十三电动调节阀的开关，若水温低于29℃，则关闭第十二电动调节阀打开第十三电动调节阀；
预冷模式：室外温度高于35℃时启动预冷模式，此时转动转轴模块使辐射制冷薄膜处于上部，打开第三电动调节阀、第四电动调节阀、第六电动调节阀、第七电动调节阀、第九电动调节阀，关闭第五电动调节阀、第八电动调节阀，辐射制冷薄膜与外太空进行辐射换热后获得冷量，腔体内的水获得冷量后温度降低，在重力的作用下汇入辐射制冷/集热模块下部集水器中，在第一水泵带动下，冷水经过第一管道，第五管道送入第二换热盘管与空气换热，对空气进行预冷，进而降低空调箱制冷功耗。换热后水温升高，由第一水泵带动，经过第六管道、第四管道进入辐射制冷/集热模块；与此同时，水源热泵开始工作，高温冷却水从水源热泵的第二输出端送出，经过第十五管道、第二十一管道、第十八管道送入冷却塔换热降温，降温后的冷却水在第四水泵作用下经过第十九管道、第二十管道送入水源热泵第二输入端并将冷量送入水源热泵，从第一输入端送入水源热泵中的冷冻水获得冷量后在第二水泵的作用下从第一输出端送出经过第九管道送入第一盘管对空气进行再降温，换热后温度升高的冷冻水经过第十管道、第十二管道、第八管道送回水源热泵第一输入端进行降温；若室外温度过高，则由第二温度传感器自动控制关闭第十三电动调节阀，打开第十二电动调节阀启动冷却降温模式并与之配合使用；
蓄冷模式：空调***不运行或者处于夜间时，此时转动转轴模块使辐射制冷薄膜处于上部，打开第一电动调节阀、第二电动调节阀，蓄能水箱中的水在第一水泵的作用下经过第三管道、第四管道送入布水器中，水经过布水器在腔体内均匀流下，辐射制冷薄膜与外太空进行辐射换热，换热获得的冷量对腔体内的水进行降温，降温后的冷水经过第一管道，第二管道送入蓄能水箱中存储备用；
供冷模式：室外温度处于25-35℃时，启动供冷模式，此时转动转轴模块使辐射制冷薄膜处于上部，关闭第九电动调节阀，打开第五电动调节阀、第六电动调节阀、第七电动调节阀、第八电动调节阀，所述的蓄能水箱中的冷水在第二水泵的作用下经过第七管道、第八管道进入水源热泵的第一输入端，再从水源热泵的第一输出端送出到第九管道，最后供给至第一换热盘管，第一换热盘管与空气进行换热，空气温度降低，换热后水温升高并在第二水泵的作用下经过第十管道、第十一管道送回蓄能水箱之中；同时，可根据第一温度传感器反馈的出口水温，判断所供冷水是否满足制冷所需，从而判断是否需要开启水源热泵再制冷；
若水温未达到制冷需求，则水源热泵开始工作，高温冷却水从水源热泵的第二输出端送出，经过第十五管道、第二十一管道、第十八管道送入冷却塔换热降温，降温后的冷却水在第四水泵作用下经过第十九管道、第二十管道送入水源热泵第二输入端并将冷量送入水源热泵，从第一输入端送入水源热泵中的冷冻水获得冷量后温度进一步降低，达到制冷要求后从水源热泵的第一输出端送出在第二水泵的作用下进行后续供冷流程；
预热模式：室外温度低于10℃时启动预热模式，此时转动转轴模块使太阳能吸热膜处于上部，打开第三电动调节阀、第四电动调节阀、第六电动调节阀、第七电动调节阀、第九电动阀，关闭第五电动阀、第八电动阀，太阳能吸热膜吸收太阳辐射后获得热量，腔体内的水获得热量后温度升高，在重力的作用下汇入模块下部集水器中，在第一水泵带动下，热水经过第一管道，第五管道送入第二换热盘管与空气换热实现预热，进而降低制热功耗。换热后水温降低，由第一水泵带动，经过第六管道、第四管道进入辐射制冷/集热模块；与此同时，水源热泵开始工作，低温冷冻水从水源热泵的第二输出端送出，经过第十五管道、第二十二管道、送入电加热器电动加热，获得热量后升温的冷冻水在第四水泵作用下经过第二十三管道、第十九管道送入水源热泵第二输入端并将热量送入水源热泵，从第一输入端送入水源热泵中的热水在获得热量后在第二水泵的作用下从第一输出端送出，经过第九管道送入第一盘管对空气进行再加热，换热后温度降低的热水经过第十管道、第十二管道、第八管道送回水源热泵第一输入端；
蓄热模式：在冬季空调***不运转或者处于白天时，转动转轴模块使太阳能吸热膜朝上，打开第一电动调节阀、第二电动调节阀，蓄能水箱中的水在第一水泵的作用下经过第三管道、第四管道送入布水器中，水经过布水器在腔体内均匀流下，太阳能吸热膜吸收太阳辐射获得热量，热量对腔体内的水进行加热升温，水温升高后经由经过第一管道，第二管道送入蓄能水箱中存储备用；
供热模式：当室外温度处于10-16℃时，启动供热模式，此时转动转轴模块使太阳能吸热膜处于上部，打开第五电动调节阀、第六电动调节阀、第七电动调节阀、第八电动调节阀、第十四电动调节阀，关闭第十二电动调节阀、第十三电动调节阀，所述的蓄能水箱中的热水在第二水泵的作用下经过第七管道、第八管道进入水源热泵的第一输入端，再从第一输出端送出到第九管道，最后从第九管道供出至第一换热盘管，第一换热盘管与空气进行换热，同时，可根据第一温度传感器反馈的出口水温，判断所供水是否满足制热所需，从而判断是否需要开启水源热泵再制热换热后降温的水在第二水泵的作用下经过第十管道、第十一管道送回蓄能水箱之中；
若水温未达到制热需求，则水源热泵开始工作，低温冷冻水从水源热泵的第二输出端送出，经过第十五管道、第二十二管道、送入电加热器电动加热，获得热量后升温的冷冻水在第四水泵作用下经过第二十三管道、第十九管道送入水源热泵第二输入端并将热量送入水源热泵，从第一输入端送入水源热泵中的热水在获得热量后被二次加热，在第二水泵的作用下进行后续供热流程；
上述七种模式可以单独运行，也可以多种模式同时运行，若***水量不足，则通过补水管对***内进行补水。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
(1)本发明实现了辐射制冷、太阳能集热、冷却智能控温技术与传统空调***的结合，用户可根据不同使用需求进行模式的切换，利用辐射制冷以及太阳能集热获取免费能源，可有效降低传统空调***使用能耗。
(2)本发明通过温度传感器监控冷却塔回水温度，从而判断冷却塔是否因为水温过高而降低工作效率，并根据水温灵活调节冷却塔工作模式，使其一直处于高效工作状态，有效解决夏季高温下热源侧工作效率降低的问题。同时，在供冷模式下监控蓄能水箱冷水出水温度，判断所供冷水是否满足制冷所需，从而判断是否需要开启水源热泵再制冷，降低设备运行成本，节约能量。
附图说明
图1是本发明实施例的示意图；
图2是辐射制冷/集热模块的示意图；
图中有：
辐射制冷/集热模块1、辐射制冷薄膜101、太阳能吸热膜102、保温材料103、腔体104、布水器105、集水器106、蓄能水箱201、蓄冷水箱202、水源热泵3、冷却塔4、第一水泵501、第二水泵502、第三水泵503、第四水泵504、第一电动调节阀601、第二电动调节阀602、第三电动调节阀603、第四电动调节阀604、第五电动调节阀605、第六电动调节阀606、第七电动调节阀607、第八电动调节阀608、第九电动调节阀609、第十电动调节阀610、第十一电动调节阀611、第十二电动调节阀612、第十三电动调节阀613、第十四电动调节阀614、第一止回阀701、第二止回阀702、第一换热盘管901、第二换热盘管902、第三换热盘管903、组合式空调箱10、混合室1001、过滤室1002、输送室1003、转轴模块11、电加热器12、第一温度传感器A、第二温度传感器B；
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行详细说明：
如图1图2所示，本发明实施例的一种新型空调***，由辐射制冷/集热模块1、蓄能水箱201、蓄冷水箱202、水源热泵3、冷却塔4、第一水泵501、第二水泵502、第三水泵503、第四水泵504、第一电动调节阀601、第二电动调节阀602、第三电动调节阀603、第四电动调节阀604、第五电动调节阀605、第六电动调节阀606、第七电动调节阀607、第八电动调节阀608、第九电动调节阀609、第十电动调节阀610、第十一电动调节阀611、第十二电动调节阀612、第十三电动调节阀613、第十四电动调节阀614、第一止回阀701、第二止回阀702、第一换热盘管901、第二换热盘管902、第三换热盘管903、组合式空调箱10、混合室1001、过滤室1002、输送室1003、转轴模块11、电加热器12、第一温度传感器A、第二温度传感器B；所述的辐射制冷/集热模块1由辐射制冷薄膜101、太阳能吸热膜102、保温材料103、腔体104、布水器105、集水器106组成；
如图1所示，本发明实施例的一种新型空调***，其各个部件之间的连接方式：
辐射制冷/集热模块1的输出端接第一管道801的输入端，第一管道801的第一输出端接第二管道802的输入端，第二管道802的输出端接蓄能水箱201第一输入端，蓄能水箱201的第一输出端接第三管道803的输入端，第三管道803的输出端接第四管道804的第一输入端，第四管道804的输出端接辐射制冷/集热模块1的输入端，第一管道801的第二输出端接第五管道805的输入端，第五管道805的输出端接第二换热盘管902的输入端，第二换热盘管902的输出端接第六管道806的输入端，第六管道806的输出端接第四管道804的第二输入端，第一止回阀701在第二管道802上，第一电动调节阀601在第二管道802中，第二电动调节阀602在第三管道603中，第三电动调节阀603在第五管道805中，第四电动调节阀604在第六管道806中，第二止回阀702在第四管道804中，第一水泵501在第四管道804中；
蓄能水箱201的第二输出端接第七管道807的输入端，第七管道807的输出端接第八管道808的第一输入端，第八管道808的输出端接水源热泵3的第一输入端，水源热泵3的第一输出端接第九管道809的输入端，第九管道809的输出端接第一换热盘管901的输入端，第一换热盘管901的输出端接第十管道810的输入端，第十管道810的第一输出端接第十一管道811的输入端，第十一管道811的输出端接蓄能水箱201的第二输入端，第十管道810的第二输出端接第十二管道812的输入端，第十二管道812的输出端接第八管道808的第二输入端，第五电动调节阀605在第七管道807中，第六电动调节阀606在第九管道809中，第七电动调节阀607在第十管道810中，第八电动调节阀608在第十一管道811中，第九电动调节阀609在第十二管道812中，第二水泵502在第十管道810中，第一温度传感器A在第八管道808中；
蓄能水箱201的第三输出端接第十三管道813的输入端，第十三管道813的输出端接蓄冷水箱202的第一输入端，蓄冷水箱202的第一输出端接第十四管道814的输入端，第十四管道814的输出端接蓄能水箱201的第三输入端，第十电动调节阀610在第十三管道813中，第十一电动调节阀611在第十四管道814中，第三水泵503在第十三管道813中；
水源热泵3的第二输出端接第十五管道815的输入端，第十五管道815的第一输出端接第十六管道816的输出端，第十六管道816的输出端接蓄冷水箱202的第二输入端，蓄冷水箱202的第二输出端接第三换热盘管903的输入端，第三换热盘管903的输出端接第十七管道817的输入端，第十七管道817的输出端接第十八管道818的第一输入端，第十八管道818的输出端接冷却塔4的输入端，冷却塔4的输出端接第十九管道819的输入端，第十九管道819的输出端接第二十管道820的第一输入端，第二十管道820的输出端接水源热泵3的第二输入端，第十五管道815的第二输出端接第二十一管道821的输入端，第二十一管道821的输出端接第十八管道818的第二输入端，第十五管道815的第三输出端接第二十二管道822的输入端，第二十二管道822的输出端接电加热器12输入端，电加热器12的输出端接第二十三管道823的输入端，第二十三管道823的输出端接第二十管道820的第二输入端，第十二电动调节阀612在第十六管道816中，第十三电动调节阀613在第二十管道820中，第十四电动调节阀614在第二十二管道822中，第四水泵504在第十九管道819中，第二温度传感器B在第十九管道819中；
第二十四管道824的输出端与蓄能水箱201的第四输入端相连，第二十四管道824为补水管。
本发明可有以下几种工作模式：冷却降温模式、预冷模式、蓄冷模式、供冷模式、预热模式、蓄热模式、供热模式，具体工作情况如下：
冷却降温模式：室外温度过高，导致冷却塔4出水温度高于29℃，冷却塔4冷却效率下降时，启动冷却降温模式，此时转动转轴模块11使辐射制冷薄膜101处于上部，打开第十电动调节阀610、第十一电动调节阀611、第十二电动调节阀612，所述的蓄能水箱201中的冷水在第三水泵503的作用下经过第十四管道814供给至蓄冷水箱202，冷却水经水源热泵3的第二输出端，通过第十五管道815、第十六管道816进入蓄冷水箱202的第三换热盘管903中，通过第三换热盘管903与蓄冷水箱202中冷水换热，冷水换热后水温升高，并从蓄冷水箱202中送出，经过第十三管道813返回蓄能水箱201，冷却水降温后通过第十七管道817、第十八管道818进入冷却塔4进行再次降温，再经由第十九管道819、第二十管道820返回水源热泵3的第二输入端，进入水源热泵3换热，提高换热效率，同时，第二温度传感器B监控第十九管道819水温，根据水温控制第十二电动调节阀612、第十三电动调节阀613的开关，若水温低于29℃，则关闭第十二电动调节阀612打开第十三电动调节阀613；
预冷模式：室外温度高于35℃时启动预冷模式，此时转动转轴模块11使辐射制冷薄膜101处于上部，打开第三电动调节阀603、第四电动调节阀604、第六电动调节阀606、第七电动调节阀607、第九电动调节阀609，关闭第五电动调节阀605、第八电动调节阀608，辐射制冷薄膜101与外太空进行辐射换热后获得冷量，腔体104内的水获得冷量后温度降低，在重力的作用下汇入辐射制冷/集热模块1下部集水器106中，在第一水泵501带动下，冷水经过第一管道801，第五管道805送入第二换热盘管902与空气换热，对空气进行预冷，进而降低空调箱制冷功耗。换热后水温升高，由第一水泵501带动，经过第六管道806、第四管道804进入辐射制冷/集热模块1；与此同时，水源热泵3开始工作，高温冷却水从水源热泵3的第二输出端送出，经过第十五管道815、第二十一管道821、第十八管道818送入冷却塔4换热降温，降温后的冷却水在第四水泵504作用下经过第十九管道819、第二十管道820送入水源热泵3第二输入端并将冷量送入水源热泵3，从第一输入端送入水源热泵3中的冷冻水获得冷量后在第二水泵502的作用下从第一输出端送出经过第九管道809送入第一盘管901对空气进行再降温，换热后温度升高的冷冻水经过第十管道810、第十二管道812、第八管道808送回水源热泵3第一输入端进行降温；若室外温度过高，则由第二温度传感器B自动控制关闭第十三电动调节阀613，打开第十二电动调节阀612启动冷却降温模式并与之配合使用；
蓄冷模式：空调***不运行或者处于夜间时，此时转动转轴模块11使辐射制冷薄膜101处于上部，打开第一电动调节阀601、第二电动调节阀602，蓄能水箱201中的水在第一水泵501的作用下经过第三管道803、第四管道804送入布水器105中，水经过布水器105在腔体104内均匀流下，辐射制冷薄膜101与外太空进行辐射换热，换热获得的冷量对腔体104内的水进行降温，降温后的冷水经过第一管道801，第二管道802送入蓄能水箱201中存储备用；
供冷模式：室外温度处于25-35℃时，启动供冷模式，此时转动转轴模块11使辐射制冷薄膜101处于上部，关闭第九电动调节阀609，打开第五电动调节阀605、第六电动调节阀606、第七电动调节阀607、第八电动调节阀608，所述的蓄能水箱201中的冷水在第二水泵502的作用下经过第七管道807、第八管道808进入水源热泵3的第一输入端，再从水源热泵3的第一输出端送出到第九管道809，最后供给至第一换热盘管901，第一换热盘管901与空气进行换热，空气温度降低，换热后水温升高并在第二水泵502的作用下经过第十管道810、第十一管道811送回蓄能水箱201之中；同时，可根据第一温度传感器A反馈的出口水温，判断所供冷水是否满足制冷所需，从而判断是否需要开启水源热泵3再制冷；
若水温未达到制冷需求，则水源热泵3开始工作，高温冷却水从水源热泵3的第二输出端送出，经过第十五管道815、第二十一管道821、第十八管道818送入冷却塔4换热降温，降温后的冷却水在第四水泵504作用下经过第十九管道819、第二十管道820送入水源热泵3第二输入端并将冷量送入水源热泵3，从第一输入端送入水源热泵3中的冷冻水获得冷量后温度进一步降低，达到制冷要求后从水源热泵3的第一输出端送出在第二水泵502的作用下进行后续供冷流程；
预热模式：室外温度低于10℃时启动预热模式，此时转动转轴模块11使太阳能吸热膜102处于上部，打开第三电动调节阀603、第四电动调节阀604、第六电动调节阀606、第七电动调节阀607、第九电动阀609，关闭第五电动阀605、第八电动阀608，太阳能吸热膜102吸收太阳辐射后获得热量，腔体104内的水获得热量后温度升高，在重力的作用下汇入模块下部集水器106中，在第一水泵501带动下，热水经过第一管道801，第五管道805送入第二换热盘管902与空气换热实现预热，进而降低制热功耗。换热后水温降低，由第一水泵501带动，经过第六管道806、第四管道804进入辐射制冷/集热模块1；与此同时，水源热泵3开始工作，低温冷冻水从水源热泵3的第二输出端送出，经过第十五管道815、第二十二管道822、送入电加热器12电动加热，获得热量后升温的冷冻水在第四水泵504作用下经过第二十三管道823、第十九管道819送入水源热泵3第二输入端并将热量送入水源热泵3，从第一输入端送入水源热泵3中的热水在获得热量后在第二水泵502的作用下从第一输出端送出，经过第九管道809送入第一盘管901对空气进行再加热，换热后温度降低的热水经过第十管道810、第十二管道812、第八管道808送回水源热泵3第一输入端；
蓄热模式：在冬季空调***不运转或者处于白天时，转动转轴模块11使太阳能吸热膜102朝上，打开第一电动调节阀601、第二电动调节阀602，蓄能水箱201中的水在第一水泵501的作用下经过第三管道803、第四管道804送入布水器105中，水经过布水器105在腔体104内均匀流下，太阳能吸热膜102吸收太阳辐射获得热量，热量对腔体104内的水进行加热升温，水温升高后经由经过第一管道801，第二管道802送入蓄能水箱201中存储备用；
供热模式：当室外温度处于10-16℃时，启动供热模式，此时转动转轴模块11使太阳能吸热膜102处于上部，打开第五电动调节阀605、第六电动调节阀606、第七电动调节阀607、第八电动调节阀608、第十四电动调节阀614，关闭第十二电动调节阀612、第十三电动调节阀613，所述的蓄能水箱201中的热水在第二水泵502的作用下经过第七管道807、第八管道808进入水源热泵3的第一输入端，再从第一输出端送出到第九管道809，最后从第九管道809供出至第一换热盘管901，第一换热盘管901与空气进行换热，同时，可根据第一温度传感器A反馈的出口水温，判断所供水是否满足制热所需，从而判断是否需要开启水源热泵3再制热换热后降温的水在第二水泵502的作用下经过第十管道810、第十一管道811送回蓄能水箱201之中；
若水温未达到制热需求，则水源热泵3开始工作，低温冷冻水从水源热泵3的第二输出端送出，经过第十五管道815、第二十二管道822、送入电加热器12电动加热，获得热量后升温的冷冻水在第四水泵504作用下经过第二十三管道823、第十九管道819送入水源热泵3第二输入端并将热量送入水源热泵3，从第一输入端送入水源热泵3中的热水在获得热量后被二次加热，在第二水泵502的作用下进行后续供热流程；
上述七种模式可以单独运行，也可以多种模式同时运行，若***水量不足，则通过补水管824对***内进行补水。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种新型空调***，其特征在于，该新型空调***包括：辐射制冷/集热模块(1)、蓄能水箱(201)、蓄冷水箱(202)、水源热泵(3)、冷却塔(4)、第一水泵(501)、第二水泵(502)、第三水泵(503)、第四水泵(504)、第一电动调节阀(601)、第二电动调节阀(602)、第三电动调节阀(603)、第四电动调节阀(604)、第五电动调节阀(605)、第六电动调节阀(606)、第七电动调节阀(607)、第八电动调节阀(608)、第九电动调节阀(609)、第十电动调节阀(610)、第十一电动调节阀(611)、第十二电动调节阀(612)、第十三电动调节阀(613)、第十四电动调节阀(614)、第一止回阀(701)、第二止回阀(702)、第一换热盘管(901)、第二换热盘管(902)、第三换热盘管(903)、组合式空调箱(10)、混合室(1001)、过滤室(1002)、输送室(1003)、转轴模块(11)、电加热器(12)、第一温度传感器(A)、第二温度传感器(B)；
所述的辐射制冷/集热模块(1)由辐射制冷薄膜(101)、太阳能吸热膜(102)、保温材料(103)、腔体(104)、布水器(105)、集水器(106)组成；
所述的一种新型空调***，其特征在于，各个部件连接方式如下：
辐射制冷/集热模块(1)的输出端接第一管道(801)的输入端，第一管道(801)的第一输出端接第二管道(802)的输入端，第二管道(802)的输出端接蓄能水箱(201)第一输入端，蓄能水箱(201)的第一输出端接第三管道(803)的输入端，第三管道(803)的输出端接第四管道(804)的第一输入端，第四管道(804)的输出端接辐射制冷/集热模块(1)的输入端，第一管道(801)的第二输出端接第五管道(805)的输入端，第五管道(805)的输出端接第二换热盘管(902)的输入端，第二换热盘管(902)的输出端接第六管道(806)的输入端，第六管道(806)的输出端接第四管道(804)的第二输入端，第一止回阀(701)在第二管道(802)上，第一电动调节阀(601)在第二管道(802)中，第二电动调节阀(602)在第三管道(603)中，第三电动调节阀(603)在第五管道(805)中，第四电动调节阀(604)在第六管道(806)中，第二止回阀(702)在第四管道(804)中，第一水泵(501)在第四管道(804)中；
蓄能水箱(201)的第二输出端接第七管道(807)的输入端，第七管道(807)的输出端接第八管道(808)的第一输入端，第八管道(808)的输出端接水源热泵(3)的第一输入端，水源热泵(3)的第一输出端接第九管道(809)的输入端，第九管道(809)的输出端接第一换热盘管(901)的输入端，第一换热盘管(901)的输出端接第十管道(810)的输入端，第十管道(810)的第一输出端接第十一管道(811)的输入端，第十一管道(811)的输出端接蓄能水箱(201)的第二输入端，第十管道(810)的第二输出端接第十二管道(812)的输入端，第十二管道(812)的输出端接第八管道(808)的第二输入端，第五电动调节阀(605)在第七管道(807)中，第六电动调节阀(606)在第九管道(809)中，第七电动调节阀(607)在第十管道(810)中，第八电动调节阀(608)在第十一管道(811)中，第九电动调节阀(609)在第十二管道(812)中，第二水泵(502)在第十管道(810)中，第一温度传感器(A)在第八管道(808)中；
蓄能水箱(201)的第三输出端接第十三管道(813)的输入端，第十三管道(813)的输出端接蓄冷水箱(202)的第一输入端，蓄冷水箱(202)的第一输出端接第十四管道(814)的输入端，第十四管道(814)的输出端接蓄能水箱(201)的第三输入端，第十电动调节阀(610)在第十三管道(813)中，第十一电动调节阀(611)在第十四管道(814)中，第三水泵(503)在第十三管道(813)中；
水源热泵(3)的第二输出端接第十五管道(815)的输入端，第十五管道(815)的第一输出端接第十六管道(816)的输出端，第十六管道(816)的输出端接蓄冷水箱(202)的第二输入端，蓄冷水箱(202)的第二输出端接第三换热盘管(903)的输入端，第三换热盘管(903)的输出端接第十七管道(817)的输入端，第十七管道(817)的输出端接第十八管道(818)的第一输入端，第十八管道(818)的输出端接冷却塔(4)的输入端，冷却塔(4)的输出端接第十九管道(819)的输入端，第十九管道(819)的输出端接第二十管道(820)的第一输入端，第二十管道(820)的输出端接水源热泵(3)的第二输入端，第十五管道(815)的第二输出端接第二十一管道(821)的输入端，第二十一管道(821)的输出端接第十八管道(818)的第二输入端，第十五管道(815)的第三输出端接第二十二管道(822)的输入端，第二十二管道(822)的输出端接电加热器(12)输入端，电加热器(12)的输出端接第二十三管道(823)的输入端，第二十三管道(823)的输出端接第二十管道(820)的第二输入端，第十二电动调节阀(612)在第十六管道(816)中，第十三电动调节阀(613)在第二十管道(820)中，第十四电动调节阀(614)在第二十二管道(822)中，第四水泵(504)在第十九管道(819)中，第二温度传感器(B)在第十九管道(819)中；
第二十四管道(824)的输出端与蓄能水箱(201)的第四输入端相连，第二十四管道(824)为补水管。
2.根据权利要求1所述的一种新型空调***，其特征在于，所述的辐射制冷/集热模块(1)正面贴有辐射制冷薄膜(101)，辐射制冷/集热模块(1)背面贴有太阳能吸热膜(102)，辐射制冷/集热模块(1)安装有转轴模块(11)，辐射制冷/集热模块(1)其余各个表面贴有保温材料(103)，辐射制冷/集热模块(1)的中间部分为腔体(104)，辐射制冷/集热模块(1)的输入端为布水器(105)的进水口，辐射制冷/集热模块(1)的输出端为集水器(106)的出水口。
3.根据权利要求1所述的一种新型空调***，其特征在于，所述的辐射制冷薄膜(101)可以是超材料光谱选择性膜、纳米激光性选择发射材料、辐射制冷涂层或涂料中的一种；
所述的辐射制冷薄膜(101)在8-13μm波段内发射率大于0.90，同时在0.25-3μm波段的反射率大于0.90。
4.根据权利要求1所述的一种新型空调***，其特征在于，所述的太阳能吸热膜(102)在0.25-3μm吸收率大于0.90。
5.根据权利要求1所述的一种新型空调***，其特征在于，所述的***可有以下几种工作模式：冷却降温模式、预冷模式、蓄冷模式、供冷模式、预热模式、蓄热模式、供热模式，具体工作情况如下：
冷却降温模式：室外温度过高，导致冷却塔(4)出水温度高于29℃，冷却塔(4)冷却效率下降时，启动冷却降温模式，此时转动转轴模块(11)使辐射制冷薄膜(101)处于上部，打开第十电动调节阀(610)、第十一电动调节阀(611)、第十二电动调节阀(612)，所述的蓄能水箱(201)中的冷水在第三水泵(503)的作用下经过第十四管道(814)供给至蓄冷水箱(202)，冷却水经水源热泵(3)的第二输出端，通过第十五管道(815)、第十六管道(816)进入蓄冷水箱(202)的第三换热盘管(903)中，通过第三换热盘管(903)与蓄冷水箱(202)中冷水换热，冷水换热后水温升高，并从蓄冷水箱(202)中送出，经过第十三管道(813)返回蓄能水箱(201)，冷却水降温后通过第十七管道(817)、第十八管道(818)进入冷却塔(4)进行再次降温，再经由第十九管道(819)、第二十管道(820)返回水源热泵(3)的第二输入端，进入水源热泵(3)换热，提高换热效率，同时，第二温度传感器(B)监控第十九管道(819)水温，根据水温控制第十二电动调节阀(612)、第十三电动调节阀(613)的开关，若水温低于29℃，则关闭第十二电动调节阀(612)打开第十三电动调节阀(613)；
预冷模式：室外温度高于35℃时启动预冷模式，此时转动转轴模块(11)使辐射制冷薄膜(101)处于上部，打开第三电动调节阀(603)、第四电动调节阀(604)、第六电动调节阀(606)、第七电动调节阀(607)、第九电动调节阀(609)，关闭第五电动调节阀(605)、第八电动调节阀(608)，辐射制冷薄膜(101)与外太空进行辐射换热后获得冷量，腔体(104)内的水获得冷量后温度降低，在重力的作用下汇入辐射制冷/集热模块(1)下部集水器(106)中，在第一水泵(501)带动下，冷水经过第一管道(801)，第五管道(805)送入第二换热盘管(902)与空气换热，对空气进行预冷，进而降低空调箱制冷功耗。换热后水温升高，由第一水泵(501)带动，经过第六管道(806)、第四管道(804)进入辐射制冷/集热模块(1)；
蓄冷模式：空调***不运行或者处于夜间时，此时转动转轴模块(11)使辐射制冷薄膜(101)处于上部，打开第一电动调节阀(601)、第二电动调节阀(602)，蓄能水箱(201)中的水在第一水泵(501)的作用下经过第三管道(803)、第四管道(804)送入布水器(105)中，水经过布水器(105)在腔体(104)内均匀流下，辐射制冷薄膜(101)与外太空进行辐射换热，换热获得的冷量对腔体(104)内的水进行降温，降温后的冷水经过第一管道(801)，第二管道(802)送入蓄能水箱(201)中存储备用；
供冷模式：室外温度处于25-35℃时，启动供冷模式，此时转动转轴模块(11)使辐射制冷薄膜(101)处于上部，关闭第九电动调节阀(609)，打开第五电动调节阀(605)、第六电动调节阀(606)、第七电动调节阀(607)、第八电动调节阀(608)，所述的蓄能水箱(201)中的冷水在第二水泵(502)的作用下经过第七管道(807)、第八管道(808)进入水源热泵(3)的第一输入端，再从水源热泵(3)的第一输出端送出到第九管道(809)，最后供给至第一换热盘管(901)，第一换热盘管(901)与空气进行换热，空气温度降低，换热后水温升高并在第二水泵(502)的作用下经过第十管道(810)、第十一管道(811)送回蓄能水箱(201)之中；同时，可根据第一温度传感器(A)反馈的出口水温，判断所供冷水是否满足制冷所需，从而判断是否需要开启水源热泵(3)再制冷；
预热模式：室外温度低于10℃时启动预热模式，此时转动转轴模块(11)使太阳能吸热膜(102)处于上部，打开第三电动调节阀(603)、第四电动调节阀(604)、第六电动调节阀(606)、第七电动调节阀(607)、第九电动阀(609)，关闭第五电动阀(605)、第八电动阀(608)，太阳能吸热膜(102)吸收太阳辐射后获得热量，腔体(104)内的水获得热量后温度升高，在重力的作用下汇入模块下部集水器(106)中，在第一水泵(501)带动下，热水经过第一管道(801)，第五管道(805)送入第二换热盘管(902)与空气换热实现预热，进而降低制热功耗。换热后水温降低，由第一水泵(501)带动，经过第六管道(806)、第四管道(804)进入辐射制冷/集热模块(1)；
蓄热模式：在冬季空调***不运转或者处于白天时，转动转轴模块(11)使太阳能吸热膜(102)朝上，打开第一电动调节阀(601)、第二电动调节阀(602)，蓄能水箱(201)中的水在第一水泵(501)的作用下经过第三管道(803)、第四管道(804)送入布水器(105)中，水经过布水器(105)在腔体(104)内均匀流下，太阳能吸热膜(102)吸收太阳辐射获得热量，热量对腔体(104)内的水进行加热升温，水温升高后经由经过第一管道(801)，第二管道(802)送入蓄能水箱(201)中存储备用；
供热模式：当室外温度处于10-16℃时，启动供热模式，此时转动转轴模块(11)使太阳能吸热膜(102)处于上部，打开第五电动调节阀(605)、第六电动调节阀(606)、第七电动调节阀(607)、第八电动调节阀(608)、第十四电动调节阀(614)，关闭第十二电动调节阀(612)、第十三电动调节阀(613)，所述的蓄能水箱(201)中的热水在第二水泵(502)的作用下经过第七管道(807)、第八管道(808)进入水源热泵(3)的第一输入端，再从第一输出端送出到第九管道(809)，最后从第九管道(809)供出至第一换热盘管(901)，第一换热盘管(901)与空气进行换热，同时，可根据第一温度传感器(A)反馈的出口水温，判断所供水是否满足制热所需，从而判断是否需要开启水源热泵(3)再制热换热后降温的水在第二水泵(502)的作用下经过第十管道(810)、第十一管道(811)送回蓄能水箱(201)之中；
上述七种模式可以单独运行，也可以多种模式同时运行，若***水量不足，则通过补水管(824)对***内进行补水。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114413368A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-04-29 | 沈阳澳蓝节能科技有限公司 | 一种基于蓄冷蓄化学能的溶液除湿间接蒸发制冷*** |
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-
2020
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